Питання:
Основи теорії вентиляторних процесів.
Подібність вентиляторів. Формули пропорційності.
Аеродинамічна схема. Аеродинамічна характеристика вентилятора і її регулювання.
Послідовна і паралельна робота системи вентиляторів. Аеродинамічні характеристики систем вентиляторів.
Основи розрахунку відцентрових вентиляторів.
Основи розрахунку осьових вентиляторів.
Основи теорії вентиляторних процесів.
Основною частиною всякого вентилятора є робоче колесо, при обертанні якого передається енергія двигуна газу (повітрю).
Тому теоретичний аналіз роботи вентилятора починається з дослідження руху частини в міжлопатевому просторі робочого колеса на основі паралелограмів швидкостей.
Рис.4.1. Паралелограми швидкостей частинок повітря в
міжлопатевих каналах вентилятора.
З аналізу паралелограмів швидкостей часток газу в міжлопатевому просторі робочого колеса відцентрового вентилятора, робота останнього полягає в наступному.
Газ, поступаючи в між лопатеві канали, обертається разом з колесом. Під впливом відцентрових сил переміщається до периферії колеса і викидається в канал, який розміщений навколо колесо.
Робота відцентрових сил приводить до збільшення енергії потоку.
Якщо вважати втрати енергії в каналах рівними нулю, то рівняння Бернуллі в такому випадку має вигляд:
В розвернутому вигляді:
Отже, Підвищення тиску в потоці, який переходить через колесо:
Ця рівність показує, що тиск, який розвивається колесом, є результатом двох процесів:
1) перетворення кінетичної енергії відносного руху;
2) перетворення роботи відцентрових сил.
В осьових вентиляторах аналіз роботи здійснюється на еонові теорії решітки профілів (рис.4.3), яку отримують шляхом розтину робочого колеса циліндричною поверхнею з радіусом г (рис.4.2) і розвертання цієї поверхні з розрізами лопатей на плоску площину. Цей аналіз виконується з використанням паралелограмів швидкостей решітки лопатей (рис.4.4).
Рис. 4.2. Схема чотирьохлопатевої осьової машини.
Рис. 3.3. Решітка лопатей осьової машини розвернута на площину.
З аналізу планів швидкостей (рис.4.4) видно, що решітка профілів міняє значення і напрямок відносної і абсолютної швидкостей.
З умови неперервності потоку осьові швидкості на вході і виході з робочого колеса осьового вентилятора, вважаючи, що внаслідок малого стиснення газу процес здійснюється ізотермічно, є рівними між собою.
Викладене говорить про те, що приріст енергії потоку в робочому колесі осьового вентилятора забезпечується закручуванням цього потоку.
Рис. 4.4. Паралелограм швидкостей частинок повітря в між лопатевих
каналах осьового вентилятора.
Напір, який розвивається робочими колесами вентиляторів, залежить від швидкості потоку і його розмірів. Основна задача теорії полягає у встановленні цієї залежності.
Кінематика потоку в криволінійних каналах, які обертаються, досить складна і часто теоретичні дослідження процесу досить громіздкі. Тому розрахунки ведуться з використанням дослідних коефіцієнтів, а спрощені теоретичні викладки, які не відтворюють в повній мірі всіх процесів і не дають достатньої точності, використовують для пояснення процесів.
Так, наприклад, пояснюється вплив форми лопатей на напірну характеристику відцентрового вентилятора (рис.4.5).
Теоретичним шляхом встановлені умови подібності вентиляторів і виведені формули пропорційності.
Рис. 3.5. Напірна характеристика відцентрового вентилятора.